ARDUINO स्पाइडर रोबोट (चौगुनी): 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

हे लोगों! इस तरह के सुपर अद्भुत इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट बनाते समय आपको कदम से मार्गदर्शन करने के लिए यहां एक नया ट्यूटोरियल है जो "क्रॉलर रोबोट" है जिसे "स्पाइडर रोबोट" या "चौगुनी रोबोट" के रूप में भी जाना जाता है।

चूंकि हर शरीर ने रोबोटिक्स तकनीक के उच्च गति विकास पर ध्यान दिया है, इसलिए हमने आप लोगों को रोबोटिक्स और रोबोट बनाने के उच्च स्तर पर ले जाने का फैसला किया है। हमने कुछ समय पहले कुछ बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट और PICTO92 जैसे बुनियादी रोबोट को लाइन फॉलोअर रोबोट बनाकर शुरू किया था ताकि आप इलेक्ट्रॉनिक सामान से थोड़ा परिचित हो सकें और खुद को अपनी परियोजनाओं का आविष्कार करने में सक्षम पा सकें।

दूसरे स्तर पर चलते हुए, हमने इस रोबोट के साथ शुरुआत की है जो कि अवधारणा में एक बुनियादी है लेकिन यदि आप इसके कार्यक्रम में गहराई से जाते हैं तो यह थोड़ा जटिल हो जाएगा। और चूंकि ये गैजेट वेबस्टोर में इतने महंगे हैं, इसलिए हम आप लोगों को अपना स्पाइडरबॉट बनाने में मार्गदर्शन करने के लिए यह चरण-दर-चरण मार्गदर्शन प्रदान करते हैं।

अनुकूलित पीसीबी प्राप्त करने के बाद विशेष रूप से बनाने के लिए यह प्रोजेक्ट इतना आसान है कि हमने अपने रोबोट की उपस्थिति में सुधार करने के लिए जेएलसीपीसीबी से आदेश दिया है और इस गाइड में पर्याप्त दस्तावेज और कोड भी हैं जिससे आप आसानी से अपना क्रॉलर बना सकते हैं।

हमने यह प्रोजेक्ट केवल 7 दिनों में बनाया है, हार्डवेयर बनाने और असेंबल करने के लिए केवल दो दिन, फिर कोड और एंड्रॉइड ऐप तैयार करने के लिए पांच दिन। इसके माध्यम से रोबोट को नियंत्रित करने के लिए। शुरू करने से पहले आइए पहले देखें

आप इस ट्यूटोरियल से क्या सीखेंगे:

1. अपनी परियोजना की कार्यक्षमता के आधार पर सही घटकों का चयन
2. सभी चुने हुए घटकों को जोड़ने के लिए सर्किट बनाना
3. सभी परियोजना भागों को इकट्ठा करें
4. रोबोट संतुलन की स्केलिंग
5. एंड्रॉइड ऐप का उपयोग करना। ब्लूटूथ के माध्यम से कनेक्ट करने और सिस्टम में हेरफेर शुरू करने के लिए

चरण 1: "स्पाइडर रोबोट" क्या है

जैसा कि इसका नाम इसे परिभाषित करता है, हमारा रोबोट सिडर आंदोलनों का एक मूल प्रतिनिधित्व है, लेकिन यह बिल्कुल वैसा ही शरीर की चाल नहीं करेगा क्योंकि हम आठ पैरों के बजाय केवल चार पैरों का उपयोग कर रहे हैं।

इसे क्वाड्रुपेड्रोबोट भी कहा जाता है क्योंकि इसमें चार पैर होते हैं और इन पैरों का उपयोग करके अपनी चाल चलती है, रोबोट शरीर की स्थिति की पहचान करने और रोबोट शरीर संतुलन को नियंत्रित करने के लिए प्रत्येक पैर की गति अन्य पैरों से संबंधित होती है।

लेग्ड रोबोट अपने पहिएदार समकक्षों की तुलना में इलाके को बेहतर ढंग से संभालते हैं और विविध और पशुवत तरीकों से आगे बढ़ते हैं। हालांकि, यह लेग्ड रोबोट को अधिक जटिल बनाता है, और कई निर्माताओं के लिए कम सुलभ है। और यह भी कि एक निर्माता को चौगुनी पूर्ण बॉडी बनाने के लिए खर्च करना चाहिए क्योंकि यह सर्वो मोटर्स या स्टेपर मोटर्स पर आधारित है और दोनों डीसी मोटर्स की तुलना में अधिक महंगे हैं जिनका उपयोग व्हील वाले रोबोट में किया जा सकता है।

लाभ

आप प्रकृति में चौगुनी प्रचुर मात्रा में पाएंगे, क्योंकि चार पैर निष्क्रिय स्थिरता, या सक्रिय रूप से स्थिति को समायोजित किए बिना खड़े रहने की क्षमता की अनुमति देते हैं। रोबोटों का भी यही हाल है। चार पैरों वाला रोबोट अधिक पैरों वाले रोबोट की तुलना में सस्ता और सरल है, फिर भी यह स्थिरता प्राप्त कर सकता है।

चरण 2: सर्वो मोटर्स मुख्य एक्चुएटर हैं

विकिपीडिया में परिभाषित एक सर्वोमोटर, एक रोटरी एक्ट्यूएटर या रैखिक एक्ट्यूएटर है जो कोणीय या रैखिक स्थिति, वेग और त्वरण के सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है। [1] इसमें स्थिति प्रतिक्रिया के लिए सेंसर के साथ एक उपयुक्त मोटर शामिल है। इसके लिए अपेक्षाकृत परिष्कृत नियंत्रक की भी आवश्यकता होती है, अक्सर एक समर्पित मॉड्यूल जिसे विशेष रूप से सर्वोमोटर्स के उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है।

सर्वोमोटर मोटर का एक विशिष्ट वर्ग नहीं है, हालांकि सर्वोमोटर शब्द का प्रयोग अक्सर बंद-लूप नियंत्रण प्रणाली में उपयोग के लिए उपयुक्त मोटर को संदर्भित करने के लिए किया जाता है।

सामान्यतया कंट्रोल सिग्नल एक स्क्वायर वेव पल्स ट्रेन है। नियंत्रण संकेतों के लिए सामान्य आवृत्तियाँ 44Hz, 50Hz और 400Hz हैं। सकारात्मक पल्स चौड़ाई वह है जो सर्वो स्थिति निर्धारित करती है। लगभग 0.5ms की एक सकारात्मक पल्स चौड़ाई सर्वो हॉर्न को बाईं ओर जितना हो सके उतना विक्षेपित करने का कारण बनेगी (आमतौर पर प्रश्न में सर्वो के आधार पर लगभग 45 से 90 डिग्री)। लगभग 2.5ms से 3.0ms की सकारात्मक पल्स चौड़ाई सर्वो को जहाँ तक हो सके दाईं ओर विक्षेपित करेगी। लगभग 1.5ms की एक पल्स चौड़ाई सर्वो को 0 डिग्री पर तटस्थ स्थिति बनाए रखने का कारण बनेगी। आउटपुट हाई वोल्टेज आम तौर पर 2.5 वोल्ट और 10 वोल्ट (3V ठेठ के साथ) के बीच कुछ होता है। आउटपुट लो वोल्टेज -40mV से 0V तक होता है।

चरण 3: पीसीबी बनाना (जेएलसीपीसीबी द्वारा निर्मित)

जेएलसीपीसीबी के बारे में

JLCPCB (शेन्ज़ेन JIALICHUANG इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी विकास कं, लिमिटेड), चीन में सबसे बड़ा पीसीबी प्रोटोटाइप उद्यम है और एक उच्च तकनीक निर्माता है जो त्वरित पीसीबी प्रोटोटाइप और छोटे-बैच पीसीबी उत्पादन में विशेषज्ञता रखता है।

पीसीबी निर्माण में 10 से अधिक वर्षों के अनुभव के साथ, जेएलसीपीसीबी के पास देश और विदेश में 200,000 से अधिक ग्राहक हैं, जिसमें पीसीबी प्रोटोटाइप के 8,000 से अधिक ऑनलाइन ऑर्डर और प्रति दिन कम मात्रा में पीसीबी उत्पादन होता है। वार्षिक उत्पादन क्षमता 200,000 वर्गमीटर है। 1-लेयर, 2-लेयर या मल्टी-लेयर पीसीबी के विभिन्न के लिए। जेएलसी एक पेशेवर पीसीबी निर्माता है जो बड़े पैमाने पर, अच्छी तरह से उपकरण, सख्त प्रबंधन और बेहतर गुणवत्ता का है।

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पीसीबी का उत्पादन करने के लिए, मैंने कई पीसीबी उत्पादकों से कीमत की तुलना की है और मैंने इस सर्किट को ऑर्डर करने के लिए जेएलसीपीसीबी को सर्वश्रेष्ठ पीसीबी आपूर्तिकर्ताओं और सबसे सस्ते पीसीबी प्रदाताओं को चुना है। मुझे बस इतना करना है कि gerber फ़ाइल अपलोड करने के लिए कुछ सरल क्लिक हैं और पीसीबी मोटाई रंग और मात्रा जैसे कुछ पैरामीटर सेट करें, फिर मैंने केवल पांच दिनों के बाद अपना पीसीबी प्राप्त करने के लिए केवल 2 डॉलर का भुगतान किया है।

जैसा कि यह संबंधित योजनाबद्ध की तस्वीर दिखाता है, मैंने पूरे सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए एक Arduino नैनो का उपयोग किया है, मैंने इस परियोजना को और बेहतर बनाने के लिए रोबोट मकड़ी के आकार को डिज़ाइन किया है।

आप यहां से सर्किट (पीडीएफ) फाइल प्राप्त कर सकते हैं। जैसा कि आप ऊपर की तस्वीरों में देख सकते हैं कि पीसीबी बहुत अच्छी तरह से निर्मित है और मुझे वही पीसीबी स्पाइडर आकार मिला है जिसे हमने डिजाइन किया है और सोल्डरिंग चरणों के दौरान मेरा मार्गदर्शन करने के लिए सभी लेबल और लोगो हैं।

यदि आप उसी सर्किट डिज़ाइन के लिए ऑर्डर देना चाहते हैं तो आप इस सर्किट के लिए Gerber फ़ाइल यहां से भी डाउनलोड कर सकते हैं।

चरण 4: सामग्री

अब आइए उन आवश्यक घटकों की समीक्षा करें जिनकी हमें इस परियोजना के लिए आवश्यकता है, इसलिए जैसा कि मैंने कहा है, मैं रोबोट के सभी 12 सर्वो मोटर को चार पैरों पर चलाने के लिए एक Arduino नैनो का उपयोग कर रहा हूं। इस परियोजना में Cozmo चेहरों को प्रदर्शित करने के लिए OLED डिस्प्ले और Android ऐप के माध्यम से रोबोट को नियंत्रित करने के लिए एक ब्लूटूथ मॉड्यूल भी शामिल है।

इस तरह की परियोजनाओं को बनाने के लिए हमें आवश्यकता होगी:

• - जिस PCB को हमने JLCPCB से मंगवाया है
• - 12 सर्वो मोटर्स जैसा कि आपको प्रत्येक पैर के लिए 3 सर्वो याद हैं:
• - एक Arduino नैनो:
• - HC-06 ब्लूटूथ मॉड्यूल:
• - एक OLED डिस्प्ले स्क्रीन:
• - 5 मिमी आरजीबी एलईडी:
• - कुछ हेडर कनेक्टर्स:
• - और रोबोट शरीर शांति देता है कि आपको उन्हें 3D प्रिंटर का उपयोग करके प्रिंट करने की आवश्यकता है

चरण 5: रोबोट असेंबल

अब हमारे पास पीसीबी तैयार है और सभी घटकों को बहुत अच्छी तरह से मिलाप किया गया है, उसके बाद हमें रोबोट बॉडी को इकट्ठा करने की आवश्यकता है, प्रक्रिया इतनी आसान है इसलिए बस मेरे द्वारा दिखाए गए चरणों का पालन करें, हमें पहले प्रत्येक पैर को एक तरफ तैयार करने और बनाने की आवश्यकता है एक नेतृत्व में हमें जोड़ों के लिए दो सर्वो मोटर्स की आवश्यकता होती है और इस छोटे से संलग्न भाग के साथ कोक्सा, फीमर और टिबिया मुद्रित भागों की आवश्यकता होती है।

रोबोट के शरीर के टुकड़ों के बारे में आप यहां से इसकी एसटीएल फाइलें डाउनलोड कर सकते हैं।

पहले सर्वो से शुरू करते हुए, इसे इसके सॉकेट में रखें और इसे अपने स्क्रू से पकड़ें, इसके बाद सर्वोस कुल्हाड़ी को 180 ° तक घुमाएँ, बिना अटैचमेंट के लिए स्क्रू रखें और अगले भाग पर जाएँ जो इसे टिबिया से जोड़ने के लिए फीमर है। पहले सर्वो संयुक्त कुल्हाड़ी और संलग्न टुकड़े का उपयोग करना। पैर को पूरा करने के लिए अंतिम चरण दूसरे जोड़ को रखना है मेरा मतलब है कि दूसरा सर्वो पैर के तीसरे भाग को पकड़ने के लिए है जो कोक्सा टुकड़ा है।

अब यही क्रिया सभी टांगों को दोहराते हुए चारों टांगों को तैयार कर लें। उसके बाद ऊपरी चेसिस लें और बाकी सर्वो को उनमें सॉकेट में रखें और फिर प्रत्येक पैर को उपयुक्त सर्वो से जोड़ दें। केवल एक अंतिम मुद्रित भाग है जो निचला रोबोट चेसिस है जहां हम अपना सर्किट बोर्ड रखेंगे

चरण 6: एंड्रॉइड ऐप।

Android up की बात करें तो यह आपको

ब्लूटूथ के माध्यम से अपने रोबोट से कनेक्ट करें और आगे और पीछे की हरकतें करें और बाएं दाएं मुड़ें, यह आपको इस रंग के पहिये से वांछित रंग चुनकर वास्तविक समय में रोबोट के हल्के रंग को नियंत्रित करने की अनुमति देता है।

आप इस लिंक से एंड्रॉइड ऐप मुफ्त में डाउनलोड कर सकते हैं:यहाँ

चरण 7: Arduino कोड और परीक्षण सत्यापन

अब हमारे पास रोबोट चलाने के लिए लगभग तैयार है, लेकिन हमें पहले जोड़ों के कोणों को सेट करने की आवश्यकता है, इसलिए सेटअप कोड अपलोड करें जो आपको सर्वो को 90 डिग्री में जोड़कर प्रत्येक सर्वो को सही स्थिति में रखने की अनुमति देता है, 7V कनेक्ट करना न भूलें रोबोट चलाने के लिए डीसी बैटरी।

आगे हमें एंड्रॉइड ऐप का उपयोग करके रोबोट को नियंत्रित करने के लिए मुख्य कार्यक्रम अपलोड करना होगा। दोनों प्रोग्राम आप इन लिंक्स से डाउनलोड कर सकते हैं:

- स्केलिंग सर्वो कोड: डाउनलोड लिंक- स्पाइडर रोबोट मुख्य कार्यक्रम: डाउनलोड लिंक

कोड अपलोड करने के बाद मैंने Cozmo रोबोट मुस्कान को प्रदर्शित करने के लिए OLED डिस्प्ले को कनेक्ट किया है जो मैंने मुख्य कोड में बनाया है।

जैसा कि आप ऊपर की तस्वीरों में देख सकते हैं, रोबोट मेरे स्मार्टफोन से भेजे गए सभी निर्देशों का पालन करता है और अभी भी इसे और अधिक मक्खन बनाने के लिए प्रदर्शन करने के लिए कुछ अन्य सुधार करता है।